本发明涉及水下机器人布放回收技术领域,具体涉及一种水下机器人布放装置。
背景技术:
目前水下机器人的布放通常采用人工手动干预的方式,主要有以下两种做法:一种是将水下机器人吊放至布放点后采用细长杆工具将吊钩与水下机器人分离,此种方式对海况和操作者均要求较高,一般只适用于湖上或海况较好条件下,且细长杆工具操作者须经实践培训掌握一定技巧后方可胜任,实现难度大,要求高。另一种方式是采用转接的方式将手动控制端延伸至岸上或甲板上进行操作,由于水下机器人在布放过程中的运动具有一定的随机性,无法提前做出预判,需全程设置专人对手动控制端进行保护和操作,稍有不慎便会出现误动作等意外情况,存在一定的安全风险。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明提供了一种水下机器人布放装置,结构简单、安装方便,可靠性高。
本发明是通过下述技术方案实现的:
一种水下机器人布放装置,包括密封筒、直线电机、释放轴、固定轴、左夹钩及右夹钩;
所述直线电机安装在密封筒内,直线电机伸缩杆与释放轴一端间隙配合,左夹钩和右夹钩上端上下错开,同时左夹钩和右夹钩通过固定轴转动连接在密封筒上,通过释放轴另一端与左夹钩及右夹钩的上方对接孔滑动配合,限制左夹钩及右夹钩的转动,此时,左夹钩和右夹钩共同夹住外部机器人吊耳;
布放时,直线电机伸缩杆带动释放轴沿轴向方向向上移动,释放轴与左夹钩及右夹钩分离,左夹钩和右夹钩在自身重力作用下绕固定轴转动后张开,放开外部机器人吊耳完成布放。
进一步地,所述密封筒包括密封筒体和密封端盖,密封筒体为一端开放的筒体,开放端通过密封端盖密封,密封端盖上设有吊环;密封筒体封闭端设有释放轴的穿过孔;同时,封闭端设有伸出筒,用于安装固定轴。
进一步地,所述直线电机通过水密插件实现与远程控制端的电源与信号传输。
进一步地,所述左夹钩和右夹钩上端位于伸出筒内,分别通过轴承安装在固定轴上,左夹钩和右夹钩之间的固定轴上套装中卡环,左夹钩与伸出筒内壁之间的固定轴上套装左卡环,右夹钩与伸出筒内壁之间的固定轴上套装右卡环。
进一步地,所述布放装置还包括定位销,释放轴未伸出到位之前实现左夹钩、右夹钩与密封筒之间相对位置的固定。
有益效果:
1、本发明采用直线电机拔销的方式实现水下机器人布放,结构简单、安装方便,且释放轴与直线电机伸伸缩杆之间采用间隙配合的连接方式,确保有一定的微调余量,防止由于同轴度不好导致直线电机出现“憋死”现象,也大大降低了同轴度不好对释放轴动作以及释放轴与密封筒体之间密封性能的影响,结构简单,动作可靠。
2、本发明的密封筒结构可通过吊环直接与起吊设备吊钩相连,也可根据需要采用吊带进行转接;与水下机器人的接口简单,可适应多种水下机器人吊环结构形式,方式灵活多变,适应性强,应用范围广。
3、本发明采用水密电缆的方式连接至远程控制终端,既可确保水密,又可作为辅助牵引,大大降低了人员手工操作带来的风险,安全性高。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为左夹钩和右夹钩的夹紧示意图;
图3为左夹钩和右夹钩的张开示意图;
其中,1-右夹钩,2-左夹钩,3-固定轴,4-密封筒体,5-释放轴,6-调整螺环,7-转接螺母,8-直线电机,9-电机控制板,10-密封端盖,11-水密接插件,12-右卡环,13-中卡环,14-定位销,15-左卡环,16-定位卡簧,17-不锈钢轴承。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例,对本发明进行详细描述。
本实施例提供了一种水下机器人布放装置,如图1所示,包括右夹钩1、左夹钩2、密封筒、固定轴3、释放轴5、直线电机8、电机控制板9、水密接插件11、右卡环12、中卡环13、左卡环15、定位卡簧16、不锈钢轴承17及定位销14。
密封筒包括密封筒体4和密封端盖10,密封筒体4为直线电机8和电机控制板9提供安装和密封空间,密封筒体4内部设计有直线电机8和电机控制板9的安装接口,确保安装牢固可靠。密封筒体4为一端开放的筒体,开放端与密封端盖10螺纹连接并通过o型圈密封,确保布放过程中直线电机8和电机控制板9的环境安全,密封端盖10上设有吊环;密封筒体4封闭端设有释放轴5的穿过孔,并通过o型圈的方式实现释放轴5与密封筒体4之间的密封;同时,密封筒体4封闭端设有伸出筒,用于安装固定轴3及定位销14。定位销14是为了在释放轴5未伸出到位之前实现左夹钩2、右夹钩1与密封筒体4之间相对位置的固定。
直线电机8,通过其伸缩杆轴向方向的运动实现布放装置夹钩与水下机器人吊耳之间的连接和分离。当需要连接时,将水下机器人吊耳至于左、右夹钩之间,然后控制直线电机8伸缩杆沿轴向方向向下移动,实现右夹钩1和左夹钩2限位,确保连接可靠;当需要分离时,控制直线电机8伸缩杆沿轴向方向向上移动,右夹钩1和左夹钩2在自身重力的作用下自动张开,实现左、右夹钩与水下机器人吊耳之间的分离。电机控制板9安装在密封筒体4内,控制直线电机8的运行。水密接插件11一端与电机控制板9连接,另一端通过电缆组件与远程控制终端连接,主要作用是实现直线电机控制板9与远程控制终端之间的电源和信号传输,从而实现远程控制终端对布放装置的控制。
右夹钩1和左夹钩2二者共同作用实现与水下机器人吊耳之间的连接。左、右夹钩均设计成“头重脚轻”的形式,水下机器人成功布放之后右夹钩1和左夹钩2在自身重力的作用下绕固定轴3转动使得下部自动张开,方便夹钩与水下机器人吊耳之间分离。
直线电机8安装在密封筒体4内,直线电机8伸缩杆与转接螺母7螺纹连接,调整螺环6与释放轴5间隙配合,调整螺环6内圆周加工有内螺纹,与转接螺母7螺纹连接,实现直线电机8伸缩杆与释放轴5的间隙配合。左夹钩2和右夹钩1上端上下错开,位于密封筒伸出筒内,分别通过不锈钢轴承17安装在固定轴3上,左夹钩2和右夹钩1之间的固定轴3上套装中卡环13,左夹钩2与伸出筒内壁之间的固定轴3上套装左卡环15,右夹钩1与伸出筒内壁之间的固定轴3上套装右卡环12。通过释放轴5另一端与左夹钩2及右夹钩1的上方对接孔滑动配合,限制左夹钩2及右夹钩1的转动。安装时,首先将不锈钢轴承17与右夹钩1、左夹钩2装配到位,然后将固定轴3从密封筒体4下部安装孔的右侧穿入,从右至左依次装配右卡环12、已将不锈钢轴承17配到位的右夹钩1、中卡环13、已将不锈钢轴承17装配到位的左夹钩2、左卡环15,之后将固定轴3从密封筒体4下部安装孔左侧穿出,并将定位卡簧16装配到位。右卡环12、中卡环13、左卡环15以及不锈钢轴承17的主要作用是实现右夹钩1、左夹钩2、密封筒体4三者在固定轴3轴向定位。固定轴3贯穿密封筒体4后由定位卡簧16限位,定位卡簧16安装在固定轴3的周向凹槽内,主要作用是实现固定轴3与密封筒体4之间的轴向定位。
该布放装置在水下机器人整个布放过程中操作过程如下:
首先将布放装置右夹钩1和左夹钩2放置于水下机器人吊耳两侧并夹紧,如图2所示,然后将右夹钩1、左夹钩2与密封筒体4相对位置调整到位,装配定位销14。
通过远程控制终端发送装载指令,直线电机8伸缩杆带动释放轴5沿轴向方向向下移动,装配到位后如图1所示。
待直线电机8动作到位后拔除定位销14,并将密封端盖10上方吊环直接或通过吊带转接的方式与起吊装置连接。
起吊装置将布放装置连同水下机器人一起吊放至布放点,就位后通过远程控制终端发送布放指令,直线电机8伸缩杆带动释放轴5沿轴向方向向上移动,待释放轴5与右夹钩1、左夹钩2完全分离后,右夹钩1和左夹钩2在自身重力的作用下绕固定轴3转动后自动张开,如图3所示,完成水下机器人的布放。
综上所述,以上仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。